隨著能源危機(jī)與溫室效應(yīng)問(wèn)題的不斷加劇,環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。減少尾氣排放、節(jié)約汽油使用量是汽車(chē)行業(yè)中急需解決的重要問(wèn)題。而汽車(chē)輕量化是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要途徑,在汽車(chē)結(jié)構(gòu)中大量使用性能良好的鋁合金材料有助于減輕汽車(chē)重量;電阻點(diǎn)焊是汽車(chē)制造業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種技術(shù),利用原有設(shè)備技術(shù)進(jìn)行鋁合金的焊接制造是效率最高,經(jīng)濟(jì)效益最好的一種方式。但由于鋁合金的一些獨(dú)特性質(zhì),在對(duì)其進(jìn)行電阻點(diǎn)焊時(shí)仍然存在一些問(wèn)題需要解決,所以對(duì)鋁合金進(jìn)行電阻點(diǎn)焊的研究具有重大的意義和工業(yè)使用價(jià)值。本文針對(duì)目前車(chē)身中廣泛使用的5182-O鋁合金,進(jìn)行電阻點(diǎn)焊時(shí)存在的接頭強(qiáng)度低、飛濺、氣孔、表面質(zhì)量差、電極壽命低、工藝穩(wěn)定性差等問(wèn)題,通過(guò)使用普通的平頭電極和另一種新型的多環(huán)圓頂電極控制變量的研究方法進(jìn)行了工藝試驗(yàn)。利用金相分析確定了兩種電極的最佳工藝參數(shù),得到了熔核直徑最大且無(wú)明顯焊接缺陷的良好焊點(diǎn);并對(duì)最佳參數(shù)下的接頭三種靜態(tài)拉伸強(qiáng)度、動(dòng)態(tài)疲勞強(qiáng)度和熔核區(qū)顯微硬度分布進(jìn)行了測(cè)試與比較。通過(guò)掃描電鏡及能譜分析研究了兩種電極工藝穩(wěn)定性差異的原因、接頭斷裂方式的差異以及電極壽命的差異。最終結(jié)果顯示:使用MRD電極的焊點(diǎn)工藝穩(wěn)定性更高、接頭強(qiáng)度更高且離散度更小;兩種電極的電極壽命研究發(fā)現(xiàn),MRD電極在連續(xù)焊接過(guò)程中焊點(diǎn)強(qiáng)度、熔核直徑更穩(wěn)定;電極磨損及表面的合金化程度更小,電極壽命更高。通過(guò)SEM及EDS能譜分析焊點(diǎn)表面及電極表面、截面,發(fā)現(xiàn)由于MRD圓環(huán)的存在在焊接過(guò)程中,一方面可以刺破材料表面氧化膜,降低電極與材料間接觸電阻,減小接觸面的產(chǎn)熱,使電流分布均勻;另一方面圓環(huán)可以加大接觸面的接觸面積,改善散熱狀況,使接觸面溫度降低,減少Cu/Al合金化反應(yīng)和電極磨損,提高電極壽命,提高工藝穩(wěn)定性。
【學(xué)位授予單位】:南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類(lèi)號(hào)】:TG453.9
文章目錄
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景
1.2 鋁合金電阻點(diǎn)焊研究現(xiàn)狀
1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 電極結(jié)構(gòu)及材料
2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.4 實(shí)驗(yàn)方法
2.4.1 實(shí)驗(yàn)材料預(yù)處理
2.4.2 焊接參數(shù)
2.5 實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析方法
2.5.1 接頭顯微組織分析
2.5.2 掃描電鏡及能譜分析
2.5.3 力學(xué)測(cè)試
2.5.4 顯微硬度測(cè)試
第3章 工藝參數(shù)對(duì)鋁合金點(diǎn)焊熔核直徑的影響
3.1 焊接電流對(duì)熔核直徑的影響
3.2 焊接時(shí)間對(duì)熔核尺寸的影響
3.3 電極壓力對(duì)熔核尺寸的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 鋁合金電阻點(diǎn)焊接頭性能及組織分析
4.1 接頭靜力學(xué)強(qiáng)度分析
4.1.1 拉剪測(cè)試
4.1.2 正拉測(cè)試
4.1.3 剝離測(cè)試
4.2 接頭強(qiáng)度穩(wěn)定性差異分析
4.3 斷口掃描分析
4.4 顯微組織分析
4.5 顯微硬度分析
4.6 接頭疲勞壽命分析
4.7 本章小結(jié)
第5章 點(diǎn)焊電極壽命研究
5.1 影響電極壽命的因素
5.2 電極失效機(jī)理分析
5.3 實(shí)驗(yàn)方法
5.4 熔核直徑變化
5.5 焊點(diǎn)拉剪強(qiáng)度變化
5.6 電極帽變化
5.6.1 平頭電極變化
5.6.2 MRD電極變化
5.7 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):
2467057
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